《城市轨道交通信号与通信设备运用（活页式）》课件 4.区间闭塞设备

授课教师：城市轨道交通信号与通信设备运用全课导航绪

论

概述项目一

继电器和信号机项目二

轨道电路和转辙机项目三

计轴器和应答器项目四

区间闭塞设备项目五

联锁设备项目六

列车自动控制系统项目七

城市轨道交通通信系统项目四区间闭塞设备项目四区间闭塞设备项目导读

列车在线路上运行不能以相互避让的方法避免相撞，人的视力能分辨1000米左右，而列车从开始制动到完全停车需要走行很长的距离。用什么方法保证列车在区间里运行的安全呢？？行车闭塞法的概念

列车在区间运行时以站间区间、所间区间及闭塞分区作为行车间隔，这种保证列车按照空间间隔运行的技术方法称为行车闭塞法，简称为闭塞。空间间隔法时间间隔法行车闭塞发展历程电报（电话）闭塞路签（路牌）闭塞半自动闭塞自动闭塞电话闭塞：由区间两端站（线路所）车站值班员利用站间行车电话以发出电话记录号码的方式办理闭塞的一种方法。行车凭证路签（路牌）闭塞：以路签或路牌作为列车占用区间凭证的行车闭塞法。

铁路事先制作好若干个标志性道具放在对应的闭塞机里。《技规》规定行车基本闭塞法采用下列三种：1.自动闭塞；2.自动站间闭塞；3.半自动闭塞。电话闭塞法是当基本闭塞法不能使用时所采用的代用闭塞法。目前在国内外铁路以及城市轨道交通中应用的还有准移动闭塞、虚拟闭塞、移动闭塞等。区间的划分——站间区间（1）在单线上，车站与车站间以进站信号机柱的中心线为车站与区间的分界线区间的划分——站间区间（2）在双线或多线上，车站与车站间分别以各该线的进站信号机柱或站界标的中心线为车站与区间的分界线。区间的划分——所间区间两线路所间或线路所与车站间，以该线上的通过信号机柱的中心线为所间区间的分界线。设有进站信号机的线路所，所间区间的分界方法与站间区间相同。区间的划分——所间区间两线路所间或线路所与车站间，以该线上的通过信号机柱的中心线为所间区间的分界线。设有进站信号机的线路所，所间区间的分界方法与站间区间相同。区间的划分——闭塞分区自动闭塞区间同方向相邻的两架色灯信号机间，以该线上的通过信号机柱的中心线为闭塞分区的分界线区间的状态1.区间空闲：区间未被列车、机车车辆占用，且相邻两站未办妥闭塞手续及出站调车手续时，称为区间空闲。2.区间占用：区间被列车、机车车辆占用，或相邻两站已办妥闭塞手续及出站调车手续时，称为区间占用。3.区间封锁：由于施工或区间发生事故等原因，区间不能正常使用，根据调度命令进行封锁，除指定列车（如根据调度命令向封锁区间发出救援列车、路用列车等）外，禁止其他列车进入该区间，称为区间封锁。任务一半自动闭塞设备任务二自动闭塞设备目录CONTENTS任务三移动闭塞设备教学目标知识目标面对控制台能够正确识别区间闭塞设备。能够熟练操作半自动闭塞设备。能够熟练操作自动闭塞设备。能够正确改变运行方向。技能目标素质目标掌握区间闭塞的基本概念。掌握半自动闭塞的特点、设备组成和办理方式。掌握自动闭塞的特点、分类，设备组成和基本原理。了解移动闭塞的基本原理及其设备使用方法。加强闭塞相关知识的学习和培训，提高自身的专业水平和操作能力。学习地铁信号工吃苦耐劳、爱岗敬业的职业精神，在工作中培养高度的责任心，保障地铁运营安全。任务一半自动闭塞设备半自动闭塞定义

用人工在站间区间或所间区间办理完闭塞后，出发的列车驶离车站后，出站信号机即自动关闭。在列车未到达接车站之前，发车站和接车站都不可能再开放驶向该区间的出站信号机。这样可以保证在这一段时间内，该区间中只有一列列车运行。当列车到达接车站，压上接车站接车咽喉区的轨道电路，值班员确认列车整列到达后，拉出闭塞（按压复原）按钮，人工办理复原，开通区间。因为这种闭塞办理过程基本由人工操作，但出站信号机的关闭是由设备自动控制的，所以称为半自动闭塞。半自动闭塞人工办理闭塞手续，列车凭出站信号机或线路所通过信号机的进行信号显示作为发车凭证，列车发车后，出站信号机自动关闭的闭塞方法。半自动闭塞的特点1.设备简单，电路结构严谨，设备性能稳定；2.使用方便，维修容易，投资小，安装快；3.与自动闭塞相比较，有如下不足：

①列车以站间或所间区间为行车间隔，当运量增大时，由于不可能增大行车密度提高通行能力，就不能满足铁路运输的需求；

②区间内有无断轨现象，设备上无法检查；

③区间内有无车辆停留，设备上无法检查。64D型继电半自动闭塞设备组成由半自动闭塞机、半自动闭塞用的轨道电路、操纵和表示设备以及闭塞电源、闭塞外线、车站的进、出站信号机等部分组成。64D型继电半自动闭塞设备组成1.轨道电路半自动闭塞设备在每个车站两端进站信号机内方需装设一段不短于25米的轨道电路。其作用：(1)是监督列车的出发，使发车站闭塞机闭塞；(2)是监督列车的到达，然后由车站值班员办理到达复原。在电气集中联锁车站，不必单独设置半自动闭塞用轨道电路，只要将站内有关的轨道电路条件加在半自动闭塞的电路中即可。64D型继电半自动闭塞设备组成2.出站信号机在半自动闭塞区段的出站信号机不仅和发车进路上的有关道岔联锁，而且受闭塞机内的继电器电路控制。只有相邻两站值班员办好闭塞手续，发车站控制台上的发车表示灯显示绿灯时，发车站办理发车进路后，出站信号机才能开放。64D型继电半自动闭塞设备组成3.操纵和表示设备（1）按钮：闭塞按钮、复原按钮、事故按钮64D型继电半自动闭塞设备组成（2）表示灯：

发车表示灯：由黄、绿、红三个光点式表示灯组成。表示灯平时熄灭，黄灯点亮表示请求发车，绿灯点亮表示同意发车，红灯点亮表示发车闭塞。接车表示灯：由黄、绿、红三个光点式表示灯组成。表示灯平时熄灭，黄灯点亮表示请求接车，绿灯点亮表示同意接车，红灯点亮表示接车闭塞。当接、发车表示灯同时点亮红灯时，表示列车到达。64D型继电半自动闭塞设备组成（3）电铃：电铃是闭塞机的音响信号，它装在控制台内。当对方站办理请求发车、发出自动回执信号、同意接车以及列车从对方站出发时，本站电铃都会鸣响；当对方站办理到达复原或取消闭塞时，本站电铃也鸣响。此外，如果接车站轨道电路发生故障时，当列车自发车站出发后，接车站电铃一直鸣响，以提醒接车站及时修复轨道电路，准备接车。（4）计数器：计数器用来记录本站值班员办理事故复原的次数。每按一下事故按钮，计数器自动记录一次。64D型继电半自动闭塞设备组成4.闭塞机闭塞机是闭塞设备的核心，它由继电器和电阻、电容器等组件组成。它们构成半自动闭塞电路，完成闭塞作用。5.闭塞外线随着干线电缆或光缆线路的发展，相邻两站间的半自动闭塞机通过闭塞专用电缆连接起来。单线继电半自动闭塞办理闭塞手续1.正常办理发车站（甲站）接车站（乙站）1.值班员请求向乙站发车，按压闭塞按钮，发车表示灯亮黄灯，电铃鸣响2.电铃鸣响，接车表示灯亮黄灯3.同意接车，按压闭塞按钮，接车表示灯改点绿灯4.电铃鸣响，发车表示灯改点绿灯5.开放出站信号机6.列车出发，进入轨道电路区段，发车表示灯改点红灯7.电铃鸣响，接车表示灯改点红灯，开放进站信号机8.列车到达，进入轨道电路区段,接车和发车表示灯亮红灯9.列车出清轨道电路区段，整列到达，拉出闭塞按钮10.电铃鸣响，发车表示灯熄灭，区间开通单线继电半自动闭塞办理闭塞手续2.取消闭塞发车站出站信号机双方站闭塞表示灯发车站操作操作结果关闭黄按压复原按钮双方站闭塞表示灯熄灭，闭塞设备复原关闭绿按压复原按钮开放绿关闭信号，解锁发车进路，按压复原按钮单线继电半自动闭塞办理闭塞手续3.事故复原《技规》（普速铁路部分）第312条规定：在半自动闭塞区间，遇接车站轨道电路发生故障，闭塞设备停电后恢复供电，列车因故退回原发车站等情况时，车站值班员确认列车整列到达后，根据列车调度员命令，使用故障按钮，办理人工复原，并在《行车设备检查登记簿》内登记。任务二自动闭塞设备自动闭塞的定义自动闭塞是根据列车运行及有关闭塞分区状态，自动变换通过信号机显示而司机凭信号行车的闭塞方式。采用自动闭塞的区段，将站间区间划分为若干个小区间，叫做闭塞分区，在每个闭塞分区入口处（始端）装设通过信号机。在整个自动闭塞区段，各闭塞分区都设有轨道电路。通过轨道电路将列车运行和通过信号机的显示联系起来，根据列车运行自动变换通过信号机的显示，在列车运行过程中自动完成闭塞作用，无须人工参与，故称为自动闭塞。自动站间闭塞列车运行以站间区间为间隔。自动检查区间空闲，发车站办理发车进路后即自动构成站间闭塞。列车出清区间后，自动解除闭塞。将站间铁路线路划分为若干个闭塞分区，在每个闭塞分区的分界处，设有通过信号机，站内和区间均装设轨道电路。三显示四显示自动闭塞的优点1.由于区间划分为若干个闭塞分区、可以利用最小运行间隔发出列车。大幅度地提高了行车密度，显著地提高区间通过能力。2.通过信号机根据列车运行情况自动显示。不需要办理闭塞手续。不但提高了通过能力，而且减轻了车站值班员的劳动强度。3.由于区间装设了轨道电路，可以反映列车所在位置以及线路状态。因而保了列车在区间运行的安全。自动闭塞的技术要求1.自动闭塞的通过信号机应不间断地检查所防护的闭塞分区的空闲及占用情况；2.当闭塞分区被占用或采用轨道电路传输信息的设备失效时，防护该闭塞分区的通过信号机应自动关闭；3.自动闭塞通过信号机应采用经常点灯方式；4.轨道电路极限长度应尽量满足最大闭塞分区长度；5.当自动闭塞分区长度小于制动距离时，应设红灯重复显示。自动闭塞分类1.按行车组织方法（1）单向自动闭塞（2）双向自动闭塞（3）双线双向自动闭塞：正方向自动闭塞，反方向自动站间闭塞（4）双线单向自动闭塞：正方向自动闭塞，反方向无闭塞设备自动闭塞分类2.按通过信号机的显示制式分类（1）三显示自动闭塞通过信号机有三种显示（红、黄、绿），能预告列车运行前方两个闭塞分区的状态，追踪间隔为8分钟（2）四显示自动闭塞增加绿黄显示，预告前方三个闭塞分区状态。追踪间隔为6分钟，高速列车以规定的速度越过绿黄显示的通过信号机后必须减速。低速、制动距离短的列车越过绿黄显示的通过信号机后不减速。≥120km／h必须采用四显示自动闭塞。自动闭塞分类3.按传递信息的特征分类（1）交流计数电码自动闭塞20世纪50年代从苏联引进的，以轨道电路为通道，采用交流计数电码作为信息，自动控制通过信号机的显示。通过信号机显示何种信号，由接收到的电码脉冲数目来决定（2）移频自动闭塞以轨道电路为通道，利用移频信号的形式，来传送低频控制信息的一种自动闭塞制式。我国20世纪60年代末自行研制的，从引进了法国的UM71移频自动闭塞到国产ZPW－2000系列移频自动闭塞设备。ZPW2000系列（UM系列）是铁道部当时推广的自动闭塞的统一制式。402026/6/29速度限制曲线时速(km/h)目标停车点自动闭塞和电器集中的结合双线单向自动闭塞和电气集中的结合1.接近轨道继电器电路

设第一接近、第二接近和第三轨道继电器。2.离去继电器电路

设第一离去、第二离去和第三离去继电器改变运行方向的操作1.有关按钮和表示灯改变运行方向的操作2.正常办理列车反方向运行时，只有前行列车完全进入对方站，区间又恢复空闲状态，车站值班员才能办理反向的发车进路，开放出站信号。3.辅助办理当区间轨道电路发生故障、监督区间表示灯亮红灯或相邻车站出现“双接”（即同一线路上两站均处在接车电路状态）情况时，不具备正常办理条件，只能通过非正常手段办理，即使用辅助办理改变运行方向。任务三移动闭塞设备移动闭塞的定义相对于固定闭塞而言，取消以通过信号机为分隔的固定的闭塞分区。列车间的最小运行间隔由列车在线路上实际运行位置和运行状态确定，闭塞分区随着列车的行驶，不断地向前移动和调整，所以称为移动闭塞。借助感应环线或无线通信来实现。早期移动闭塞采用感应环线技术，在轨间布置感应环线定位列车和实现车载计算机与调度中心之间的连续通信。如今大多数移动闭塞系统采用无线通信系统（GSM-R）实现各子系统间的通信。移动闭塞的线路取消了物理层次上的分区划分,实现列车—地面之间的双向通信，基于列车最大运行速度、制动曲线和列车位置，动态计算列车运行权限，保证前后列车之间的安全距离。移动闭塞基本要素传统的固定闭塞制式下，系统无法知道列车在分区内的具体位置，因此列车制动的起点和终点总在某一分区的边界。移动闭塞分区仅仅是保证列车安全运行的逻辑间隔，与实际线路并无物理上的对应关系。因此，在设计和实现上与固定闭塞有较大的区别。其中列车定位、安全距离和目标点是移动闭塞技术中最重要的3个基本要素（列车定位、安全距离、目标点）。列车定位通过车载设备和轨旁设备不列间断的双向通信根据列车实时的速度和位置动态计算列车的最大制动距离。车的长度加上这一最大制动距离并在列车后方加上一定的防护距离，便组成了一个与列车同步移动的虚拟分区。没有轨道电路等设备作为闭塞分区列车占用的检查，只有了解所有列车的具体位置和运行速度，才能实施对列车的有效控制，所以列车定位技术在移动闭塞系统中更为重要。列车定位由地面设备和车载设备共同完成。列车定位信息的主要作用是：为保证列车安全距离提供依据，基于无线通信的列车控制系统CBTC（CommunicationBasedTrainControl）在对线上每一列车能计算出距前行列车尾部距离，或距进站信号点的距离，从而对列车实施有效的速度控制。安全距离安全距离是后续列车追踪列车的命令停车点与其前方障碍物之间的一个固定距离。障碍物可以是确认了的前行列车尾部的位置，也可以是进站信号机或无道岔表示（道岔故障）的道岔位置。该距离是基于列车安全制动模型计算得到的一个附加距离，它保证追踪列车在最不利条件下能够安全停止在前行列车的后方不发生冲突冲撞。所以安全距离是移动闭塞系统中的关键，是整个系统设计的理论依据和安全依据。后续列车与前行列车总是保持一个安全距离。安全距离介于后车的目标停车点和确认的前车尾部之间的一个固定距离。目标点目标点是列车运行的行车保证，如同固定闭塞系统中的允许信号，列车只有获得了目标点，才能够向前移动。目标点通常是设在列车前方一定距离的某个位置点，一旦设定，即表示列车可以安全运行至该点，但不能超过该点、移动闭塞系统就是不断前移列车的目标点，引